Influence de la vanne

Étude de l'ouverture de la vanne

Afin de minimiser les effets du slug hydrodynamique, nous avons joué sur l'ouverture de la vanne. Il nous a paru également intéressant de mettre en évidence l'influence de la vanne sur le severe slugging. Afin d'effectuer notre étude, nous nous sommes volontairement placé à une ouverture de vanne supérieure à celle utilisé sur le champ étudié. Ainsi, nous mettons en évidence les deux type de slug. Pour le reste des paramètres nous nous sommes placés dans les conditions suivantes :

  • Ordre de discrétisation :     élevé
  • Maillage :                          10D
  • Module Slug Capturing :     Non
  • Débit de gas lift :               57500 kSm3/d

 

Sur la première partie de la courbe (ouverture de vanne comprise entre 0.7 et 0.65), on remarque qualitativement l'atténuation voire l'annulation du severe slugging lorsqu'on ferme la vanne. En effet, par conservation du débit, la vitesse du mélange augmente dans la conduite et l'accumulation de liquide est moins susceptible de se produire.

Cependant, le slug hydrodynamique reste le centre de notre étude. Nous nous concentrons donc sur des ouvertures de vanne comprises entre 0.6 et 0.55 où le severe slugging disparaît et laisse uniquement place au slug hydrodynamique.

 

 

Qualitativement voici les résultats que nous obtenons pour un calcul effectué avec un maillage 10D.

$Ouverture\ de\ vanne$ $Amplitude\ (bars)$ $Fréquence\ (slugs/h)$ $\bf \frac{t_{cpu}}{t_{\phi}}$

$0.55$

$2.8$ $38.9$

$1.19$

$0.6$

$2.3$ $42.5$

 

Si l'influence de l'ouverture de la vanne sur la fréquence des slugs hydrodynamique est presque négligeable, on voit que plus l'ouverture de la vanne est grande, plus l'amplitude des slugs est faible. Cependant, on a vu qualitativement que si la vanne est trop ouverte, du severe slugging apparaît. Le point de fonctionnement idéal est donc l'ouverture de vanne maximale ne produisant pas de severe slugging.

Ces résultats ont été obtenus dans une configuration idéale où les débits d'entrée sont constants, contrairement à la réalité où les débits en sortie de puits sont fluctuants. Ainsi, il nous est possible de déterminer un point de fonctionnement idéal dans notre cas, mais il ne correspond pas à une représentation crédible de la réalité. Pour preuve, on observe sur les données champ des chutes de pression non périodiques et probablement dues à de fortes variations sur les débits en sortie de puits, qui entraînent un slugging terrain.